Исследовательская работа по экспериментальному изучению проблем экологии человека и мониторинга окружающей среды. «Почему нельзя пить из лужи?»

Саганова Галина Александровна,

городской округ - г.Камышин

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 7

учитель математики

Исследовательская работа по экспериментальному изучению проблем экологии человека и мониторинга окружающей среды.

«Почему нельзя пить из лужи?»

Выполнили:

Тювина Ксения

Гриценко Максим

ученики 6«А» класса

МБОУ СОШ № 7 г. Камышина

Научный руководитель:

Саганова Галина Александровна,

Камышин

2014

Введение

«Пошла Алёнушка на работу и братца с собой взяла. Идут они по дальнему пути, по широкому полю, и захотелось Иванушке пить.

- Сестрица Алёнушка, я пить хочу!

- Подожди, братец, дойдем до колодца.

Шли-шли - солнце высоко, колодец далеко, жар донимает, пот выступает. Стоит коровье копытце полно водицы.

- Сестрица Алёнушка, хлебну я из копытца!

- Не пей, братец, теленочком станешь!»

Вот и в жизни иногда так случается как в русской народной сказке «Сестрица Алёнушка и братец Иванушка»[5, с. 3]. Идешь, идешь, солнце парит, пить хочется так, что готов из ближайшей лужи напиться. Сколько таких случаев описано на различных форумах в интернете! Даже страшно поверить, что в наш современный век есть еще дети, которые не знают, что из лужи пить нельзя.

«Почему нельзя из лужи пить? - задается ребенок вопросом.

В энциклопедии написано, что по данным Всемирной организации здравоохранения ежегодно в мире из-за низкого качества воды умирает около пяти миллионов человек[4, с. 24]. А вода в луже явно невысокого качества.

Вот и проверим, так ли это.

Актуальность данной исследовательской работы «Почему нельзя пить из лужи?» заключается в том, что современные дети не доверяют никаким сказкам, они верят только тому, что уже «доказано» или проверено на собственном опыте или другими детьми.

Поэтому главной целью исследовательской работы является опытное доказательство того, почему нельзя пить воду из лужи.

Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:

- выяснить состав воды в домашних условиях, основываясь на ее свойствах;

- определить чистоту воды из лужи при помощи опытов;

- провести эксперименты с водой в домашних условиях, проанализировать полученные данные, составить объяснения для маленьких «почемучек» «Почему нельзя пить из лужи?».

В этом и будет заключаться практическая значимость данной исследовательской работы.

Глава 1. Вода и её ценность для человека

1.1.Элементы состава воды и их ценность в человеческой жизни

Вода - это самое распространенное и ценное на Земле вещество, которое покрывает почти четыре пятых земной поверхности. Это единственное вещество, которое в природных условиях существует в виде жидкости, твердого вещества (лед) и газа (пары воды). Вода играет очень важную роль в жизни человека, так как она необходима для поддержания его жизни. Все живое состоит из воды, даже в теле человека больше половины воды, и многие пищевые продукты состоят преимущественно из воды.

Благодаря широкой распространённости воды и её роли в жизни людей, она издавна считалась первоисточником жизни. Шведский аптекарь Карл Вильгельм Шееле открыл формулу воды - Н₂О. Как доказывают ученые, в земной воде всегда что-то растворено. В природе вода никогда не встречается в виде химически чистого соединения. Обладая свойствами универсального растворителя, она постоянно несет большое количество различных элементов и соединений, состав и соотношение которых определяется условиями формирования воды, составом водоносных пород.

Считается, что в водах Мирового океана могут быть растворены все элементы таблицы периодической системы элементов. Вода в природных условиях всегда содержит растворённые соли, газы и органические вещества. Их количественный состав меняется в зависимости от происхождения воды и окружающих условий. Собрав все полезные элементы природы в единое целое, очистив ее от не нужных человеку элементов, и получается питьевая вода, полезная для человека.

Человек не может жить без воды. Его тело на 70%, кровь - на 90%, мышцы - на 75% состоят из воды. В костях человека содержится около 25% воды. Без пищи человек может прожить 2-3 месяца, а без воды погибает через неделю. Обезвоживание организма ведет к тому, что все биохимические процессы, протекающие в отсутствие влаги, ведут к необратимым изменениям во всех органах.

Поэтому, как бы человека не мучила жажда, но пить какую угодно воду ему нельзя! Вода из лужи - это загрязнённая вода, в которой могут быть не только известняк, песок, но и отходы человеческой деятельности. Доказать это наглядно можно при помощи простых экспериментов, основанных на знании свойств воды.

1.2. Основные свойства воды

«Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя не опишешь, тобою наслаждаешься, не понимая, что ты такое. Ты не просто необходима для жизни, ты и есть сама жизнь. С тобой во всем существе разливается блаженство, которое не объяснить только нашими пятью чувствами… Ты - величайшее в мире богатство, но и самое непрочное - ты, столь чистая в недрах земли… Ты не терпишь примесей, не выносишь ничего чужеродного, ты - божество, которое так легко спугнуть…»[6, с.156].

Прав был Антуан де Сент-Экзюпери, разгадать, что такое вода до конца не возможно. Вода - единственное вещество на Земле, которое существует в природе во всех трёх агрегатных состояниях - жидком, твёрдом и газообразном.

Так как детям младших классов трудно объяснить, как устроено вещество или молекула внутри, то в данной работе мы опустим химические и бактериологические свойства воды. Тем более что для нас важно выяснить не внутреннее строение и наполнение воды, а ее внешнее состояние, которое поможет ребенку понять, почему все-таки нельзя пить воду из лужи.

Глава 2. Экспериментальные данные о воде, пригодной для питья

2.1.Что такое чистая вода? (домашние опыты)

Вода - вещество привычное и необычное. «Самое необыкновенное вещество в мире». «Вещество, которое создало нашу планету», пишут ученые.

И ученые правы: нет на Земле вещества более важного для нас, чем обыкновенная вода, и в то же время не существует другого такого же вещества, которое было бы столь загадочным.

Так как же определить какая вода чистая?

И так, для начала, определим, чиста ли вода из лужи, проведя простейшие опыты с водой в домашних условиях.

Для этого в стакан под номером «1» мы набрали воду из лужи во дворе школы. Во вторую баночку налили воду из фильтра марки «Барьер» (из-под крана). И начали проводить опыты по определению воды, пригодной для питья, в домашних условиях.

Опыт 1. Вода не имеет запаха.

Ход опыта. Возьмем два чистых стакана под номерами 1 и 2. В стакан № 1 нальем примерно половину воды из лужи, а в стакан № 2 - воду из фильтра. Для начала понюхаем из первого стакана, а потом из второго (рис. 1).

Запишем результаты.

В стакане № 1 (вода из лужи) запаха нет. В стакане № 2 (вода из фильтра) запаха нет. Вывод: Вода и в первом и втором стакане не имеет запаха и фактически пригодна для питья как вода из фильтра, так и вода из лужи.

Опыт 2. Чистая вода - прозрачна.

Ход опыта.

Возьмем два чистых стакана под номерами 1 и 2. В стакан № 1 нальем примерно половину воды из лужи, а в стакан № 2 - воду из фильтра. Для начала понаблюдаем за водой в стаканах. Потом возьмем фонарик и посветим на стакан с водой № 1, а затем на стакан № 2.

Запишем результаты.

В стакане № 1 (вода из лужи) мы наблюдаем небольшие частицы каких-то веществ, которые постоянно движутся. При просвете стакана фонариком вода мутная, желто-серого оттенка, не прозрачна, на дне образуется осадок примерно 2 мм (рис. 2). В стакане № 2 (вода из фильтра) вода прозрачная, бесцветная, осадка не образуется. Просвечивание воды фонариком дает те же результаты (рис. 3).

Вывод: В воде из лужи находятся частицы органического происхождения (предположительно песок, мельчайшие травинки, различные частицы металла), а желто-серый оттенок этой воде, скорее всего, придают растворимые частицы отработанных машинных масел, бензина и тому подобное. Поэтому вода из лужи содержит, кроме молекул воды, вредные нашему организму вещества. Вода из фильтра прозрачна и чиста на протяжении длительного периода времени. Следовательно, употреблять воду из лужи нельзя!

Аналогично мы провели опыты «Чистая вода - чистый лед.»

« Чистая вода - чистая ложка.»

Опыт 3 «Чистая вода - чистый лед» - только лед, приготовленный из воды из фильтра - чистый.

Опыт 4 «Чистая вода - чистая ложка» - только на ложке, в которой находилась вода из фильтра, при испарении не осталось твердых частиц неорганических веществ.

Проведя опыты, мы сделали вывод, что вода из лужи данным требованиям не отвечает, и, следовательно, ее пить нельзя. Запасы воды на земле огромны. Она находится в морях и океанах, в материковых ледниках и полярных льдах, в пресных водах озер, рек и болот, а также в лужах в любом дворе любого города. Ребенку, как самому выдающемуся ученому, очень хочется разгадать природу воды. Но он еще не знает, как это сделать. Иногда ему просто хочется пить и он готов утолить жажду из любого источника, даже из грязной лужи. Он думает, что в луже такая же вода, как и из водопроводного крана на кухне. Это не так.

В своей работе «Почему нельзя пить из лужи?» мы постарались разобраться в этом вопросе с точки зрения ребенка. Для этого мы проанализировали книги и научные статьи про состав воды. Описали состав воды с точки зрения ребенка. Выяснили, что вода - это основной элемент всех живых организмов на Земле, в том числе и человека. Доказали ценность воды в природе и в жизни человека.

Для того чтобы ответить на вопрос маленьких «почемучек» «Почему нельзя пить из лужи?» мы, не вдаваясь в физические и химические свойства воды, просто, ясно и наглядно объяснили в своей брошюре «Вода из лужи не для людей!» -почему нельзя пить воду из лужи, потому что несмотря на то, что она с виду чистая, на самом деле - она грязная!

Итак, в исследовательской работе «Почему нельзя пить из лужи?» проведено экспериментальное доказательство в домашних условиях того, почему нельзя пить воду из лужи; проанализированы основные свойства и состав воды; подготовлена брошюра о воде под названием «Вода из лужи не для людей!» или объяснения для «почемучек» «Почему нельзя пить из лужи?» в помощь родителям, учителям и воспитателям в детских садах нашего города.

Литература

1. Загрязнители воды: очистка с помощью солнечной энергии. Режим доступа: planetseed.com/ru/relatedarticle/zaghriaznitieli-vody-ochistka-s-pomoshch-iu-solniechnoi-enie

2. Источники воды. Режим доступа: planetseed.com/ru/sciencearticle/obshchiie-sviedieniia

3. Николай Ватагин. Над водой, на воде, под водой. Энциклопедия для малышей. Издательство: Мелик-Пашаев, 2013

4. О. Голенищева: Волшебные сказки: Сестрица Аленушка и братец Иванушка. Издательство: Алтей, 2012 г.

5. Сент-Экзюпери А. де. Планета людей. Маленький принц: Романы, сказка. - М.: Эксмо, 2007. - 567 с. (с. 156)